RTLS システムは主にセンサーを利用します, タグが付いた「物体」の位置を特定する無線通信とクラウドコンピューティング技術. 承認されたユーザーは、商品の追跡などのアプリケーションで、ローカル コンピューターとクラウド プラットフォームを介してタグ付きオブジェクトの位置データにアクセスできます。, 車両, 人々, ペット, 等. この記事では、RTLS について明確に理解できます。!
1. RTLSとは?
リアルタイム位置特定システムは主にセンサーを活用します, タグが付いた「物体」の位置を特定する無線通信とクラウドコンピューティング技術. 承認されたユーザーは、商品の追跡などのアプリケーションで、ローカル コンピューターとクラウド プラットフォームを介してタグ付きオブジェクトの位置データにアクセスできます。, 車両, 人々, ペット, 等.
RTLSは物流サプライチェーンをカバーするさまざまな応用シーンに適用可能, 物も人も. しかし, システムにはいくつかの制限があります. 例えば, 遠隔地に配備されるデバイスには、数か月にわたる安定した動作を保証するための電力予備が必要です; 輸送ハブや生産ラインの高速で移動するデバイスには、より高い更新レートが必要です; 価値の高いものに関しては 資産管理, セキュリティは非常に重要です.
2. ティールタイム位置特定システムの仕組み
RTLS は、無線技術を通じて物体や人の位置を特定する信号ベースのシステムです。. アクティブ RTLS とパッシブ誘導 RTLS に分類できます。. アクティブな RTLS は AOA に分割できます。, TDOS, TPA, TW-TOF, NFER, 等.
1. Bluetooth RTLS
Bluetooth を使用した屋内テクノロジは、屋内に設置された Bluetooth LAN アクセス ポイントを使用して、ネットワークを複数のユーザーに基づく基本的なネットワーク接続モデルとして維持し、 Bluetooth LAN アクセス ポイントは引き続きこのマイクロネットワークの主要なデバイスです. 次に、信号の強度測定を通じて、新しく追加されたブラインド ノードを三角測量します。.
現在, Bluetooth iBeacon を使用して位置を特定するには、主に 2 つの方法があります: RSSIベースのものと指紋ベースのもの, またはその2つの混合物.
2. WiFi RTLS
測位技術には 2 種類あります。 Wi-Fi. 1つは、モバイル端末の無線信号強度を利用し、異なるアルゴリズムにより人や車をより正確に三角測量するタイプです。 3 ワイヤレスネットワークアクセスポイント. もう1つは、あらかじめ確認した多数の位置地点の電波強度を記録しておき、データが詰まったデータベースと新たに追加した機器の電波強度を比較して位置を決定するタイプです。.
利点: 全体的に高い精度, ハードウェアの低コストと高い伝送速度; 複雑かつ広範囲の測位にも対応可能, 検出および追跡タスク.
対象地域: WiFi 位置情報は、人や車両の位置を特定するために使用でき、位置特定が必要なさまざまな場合に使用できます。 & 医療センターのようなナビゲーション, テーマパーク, 植物, ショッピングセンター, 等.
3. RTLS RFID
RFID システムと特殊な物体との間の機械的または光学的な接触を必要とせずに、RF を介して特殊な物体の位置を特定し、関連データを読み取ることができる無線通信技術を指します。.
RFID 屋内位置特定テクノロジーは、RF 方式を利用してアンテナを固定し、無線信号を電磁場に調整します。. 次に、アイテムに取り付けられたタグが誘導電流の発生後にフィールドに入り、データを送信して双方向通信のマルチペア間でデータを交換し、識別と三角測量を実現します。.
無線信号は RF に調整された電磁場です, オブジェクトに付けられたタグからデータを転送して、自動的に判断して追跡します. いくつかのタグは、識別プロセスでバッテリーを使用せずに、識別子が発する電磁場からエネルギーを収集します。. 一部のタグは異なる電源を備えており、アクティブな方法で電波を放射できます。(RF電磁場に同調).
タグ, 電子的に保存される情報に含まれるもの, 数メートル以内で識別できる. バーコードとは違う, RFタグは、識別機の範囲内にある必要がなく、追跡対象物内に埋め込むことができます。.
4. Zigbee RTLS
ジグビー (IEEE802.15.4規格に基づく低電力LANプロトコル) 屋内測位技術は、複数の測定対象ノードと基準ノードおよびゲートウェイ間のネットワークを構築します。. ネットワーク内の測定対象ノードはブロードキャスト メッセージを送信し、隣接する各基準ノードからデータを収集します。. 次に、最も強い信号を持つ参照ノードの X 座標と Y 座標を選択します。. その後, 参照ノードに関連付けられたより多くのノードの座標がカウントされます. 結局のところ, 位置特定エンジンのデータを操作し、最も近い参照ノードのオフセット値を参照して、大規模ネットワーク内で測定されるノードの実際の位置を取得します。.
5. UWB RTLS
超広帯域 (UWB) 測位技術は、従来の通信技術や測位技術とは大きく異なる新しい技術です。. 所定の位置に事前に配置されたアンカー ノードおよびブリッジ ノードを利用して、新しく追加されたブラインド ノードとの接続を形成します。. 次に、三角測量するか、「指紋」で位置を特定して位置を特定します。.
最近, 超広帯域ワイヤレス (UWB) 高精度な屋内無線測位技術を提案. 時間分解能はナノ秒レベルに達します. 到着時間ベースの測距アルゴリズムと組み合わせる, 理論的にはセンチメートルレベルの位置決め精度を達成できます, 産業用途の位置決め要件を満たすことができます.
6. 赤外線RTLS
赤外線屋内位置測位には 2 種類あります. 1 つ目は、赤外線 IR マーカーを移動点として使用してターゲットが位置決めされていることを表します。, 変調された赤外線を放射する, 位置を特定するために部屋に設置された光学センサーによって取得される; 2 つ目は、複数の送信機ペアによって推定される空間をカバーすることです。 & 移動目標を直接判断するために赤外線ネットワークを編む受信機.
7. 超音波RTLS
超音波測距システムに基づいて超音波位置特定技術を開発. 複数のトランスポンダーとメイン距離計で構成されています. 作業工程は、: 主な距離計は測定対象物に取り付けられ、固定された場所にあるトランスポンダーに無線信号を送信します。, トランスポンダーは信号を受信した後、超音波信号を主測距儀に転送します。, これは、反射測距法や三角測量などのアルゴリズムを使用してオブジェクトの位置を特定するのに役立ちます。.
8. iBeacon RTLS
iBeacon測位
Bluetooth搭載 4.0, iBeacon は新しい屋内マイクロロケーション技術です. 現在iOSでも利用可能です, アンドロイド, Windows および Blackberry デバイス, すべてに Bluetooth Low Energy が組み込まれています (BLE) テクノロジー. ハンドヘルド デバイスが iBeacon 基地局に近づいたとき, デバイスは iBeacon 信号を取得できます (UUIDとRSSI), 数ミリメートルから 50 メートル, 正確な位置は、通常 2m の精度に達する加重 3 ループ測位アルゴリズムを通じて取得できます。.
3. RTLS の課題
RTLS が IoT デバイスを効果的に追跡できることを考えると、, それぞれに測位機能を搭載してみてはいかがでしょうか? 主な理由は、コストのかかる伝統的なものにあります。 GPS技術 のために使用される 地理位置情報, 導入を成功させるための特定の技術的課題と、その動作時の消費電力の増加.
1. RTLS コスト
一連のソリューション システムがデバイスの位置を収集するのにどれくらい時間がかかりますか? 位置情報が毎日収集されるか、毎分収集されるか? デバイスの回収頻度はコストとバッテリー寿命に直接関係します. 多くの状況において,
従来の GPS テクノロジーでは、これら 2 つの分野におけるユーザーのニーズを満たすことができません。.
2. バッテリー寿命
従来の GPS 測位モジュールの消費電力は非常に高い. また, モジュールバッテリーは年に数回交換する必要があります. 場合によっては, アセットトラッカーはメンテナンスが難しい場所に設置されているか、フリート内に設置されています。. このような展開では、バッテリー交換のコストが非常に高くなります。. 特に、何千ものトラッカーが現場に配備されている場合、, バッテリーの交換には時間と労力がかかります.
3. 後の段階でのメンテナンス
デバイスのメンテナンス、さらには大規模な修理が不可欠です。 IoTデバイス の寿命があります 5 年, 10 そしてさらに 20 年. しかし, 接続されているデバイスは、バッテリー切れにより通知の送信に失敗したり、ビジネスの所有権を変更したりできない場合に「失われる」可能性があります。.
4. 取り付け
IoT デバイスの導入時に間違いを犯しやすくなる. 例えば, 手動でセンサーを建物に組み立てる場合、エラーが発生しやすくなります. そのうえ, 追跡ログを手動で更新することなく、測位モジュールをある場所から別の場所に転送できます。.
4. RTLS の利点
測位位置特定システムについて言及するとき、人々はまず GPS を思い浮かべるでしょう。. GNSSベースの (全球測位衛星システム) 衛星測位は至る所で行われるようになりました. しかし, 衛星測位には重大な欠点がある, あれは, 信号が建物に侵入して実現することはできません 屋内測位.
それで, 屋内での位置特定に関する問題にどう取り組むか?
屋内測位市場の需要が絶え間なく成長する中、, 無線通信技術, センサー識別技術とビッグデータ相互接続技術, ソリューションは増加中. 産業チェーンは発展し続けます.
屋内測位は、消費ベースの測位と業界ベースの測位に分類できます。.
消費ベースのポジショニングは、主に屋内の人員誘導などの商業機能に適用できます。, 消費者のプッシュ, セキュリティ監視, スマートホーム, 等;
業界ベースのものは防火安全に使用できます, 人員監視, 設備案内, 財産のセキュリティ, スマートファクトリー, インテリジェントな建設現場など.
Bluetoothによる屋内測位
強み: コンパクトなデバイス, 近距離, 低消費電力, 携帯電話などのモバイルデバイスに簡単に統合;
欠点: Bluetooth 送信は視距離の影響を受けません, しかし、複雑な空間の場合 & 環境, 不安定な Bluetooth システム, 高ノイズ干渉, 高価な Bluetooth デバイス;
WiFiを使用した屋内測位
強み: 全体的な精度が比較的高い, ハードウェアの低コスト, 高い伝送速度; 大規模な位置決めに使用可能, 検出および追跡タスク.
欠点: 伝送距離が短い, 消費電力が高い, 一般的にはスター トポロジ構造を使用します.
RFIDによる屋内測位
利点: RFID屋内測位技術は非常に近い距離で動作しますが、数ミリ秒でセンチメートルレベルの測位精度情報を収集できます。; タグは比較的サイズが小さく、低コストです.
欠点: 通信能力がない, 耐干渉能力が低い, 他のシステムへの統合が容易ではなく、セキュリティ保護が十分に開発されていない & ユーザーのプライバシーと世界標準化.
Zigbee による屋内測位
利点: 低消費電力, 経費節約, 短い遅延, 大容量かつ高セキュリティ, 長い伝送距離; メッシュトポロジの構造を維持できる, ツリー トポロジとスター トポロジ, 適応性のあるネットワーキング, マルチホップチャネリング;
短所: 低い伝送速度, 位置決め精度に対する高度なアルゴリズム要件.
UWBによる屋内測位
利点: GHz帯域幅の場合, 高い位置決め精度; 強い浸透力, 優れたマルチパス防止効果と高いセキュリティ.
欠点: ただし、新しく追加されたブラインド ノードもアクティブな通信を必要とするため、消費電力が高くなります。, そしてシステムは高価です
赤外線による屋内測位
利点: 屋内位置の高精度, 強力な干渉防止機能;
欠点: 赤外線は視覚からのみ伝わります, 浸透性能が悪い; タグがブロックされると、正しく機能できなくなりますが、照明に対して脆弱になります。, 煙やその他の環境要因;
超音波による屋内測位
利点: 全体的な位置決め精度が高い, センチメートルレベルに達する; 比較的単純な構造, 優れた透過能力と超音波に対する強力な抗干渉能力.
短所: 空気中での減衰が大きい, 大規模なイベントには適用されない; 反射距離を測定する場合、マルチパス効果と非視覚的伝播の影響を大きく受けます。, 正確な分析と計算のために下部ハードウェアが必要な場合、投資コストが高くなります。.
5. RTLS で使用されるテクノロジー
RTLSテクノロジー
RTLS は通常 3 つの部分で構成されます: RTLSタグ, ソフトウェアだけでなくインフラも. ソリューションのパフォーマンスと機能は、開発中に行われた特定のテクノロジーの選択に依存します。 RTLS ソリューション開発プロセス.
RFID技術の活用, RTLS システムは、固定リーダーの近くを通過する「オブジェクト」の位置をタグで特定します。, そしてイベントに関する情報をサーバーに送信します.
Bluetooth RSSI, 受信信号強度インジケーターも搭載, 屋内シーンの RTLS に適用可能. 監視エリアに展開された Bluetooth ビーコンは、Bluetooth タグからの信号を「監視してリッスン」し、タグ付きの物体または人物が Bluetooth 信号の到達範囲内にあるかどうかを判断します。, 「部屋レベル」の測位精度を提供するため.
Bluetooth RSSIに似ている, Wi-Fi ビーコンを適用して近くの Wi-Fi RTLS タグを検出できます, 「部屋レベル」の精度を提供する. または, 飛行時間法を使用して、モバイル資産のより正確な位置を提供できる.
携帯電話の 3G および 4G LTE テクノロジーは、携帯電話ネットワークのフィンガープリンティングに基づいて大まかな位置情報を提供します, ここでは、機器が近くの携帯電話基地局を検出し、それらを地理的位置マッピングを確立した世界規模の指紋データベースと比較します。. より高い精度を実現, 3G および 4G LTE リアルタイム追跡ソリューションは、固定ネットワーク インフラストラクチャとモバイル ネットワーク インフラストラクチャのさまざまな組み合わせに依存します。, 数が増えるにつれてさらに多くのソリューションが登場します 5G 導入が急速に増加.
GNSS ベースの RTLS システムは、GNSS 受信機に依存しており、GNSS 受信機は、軌道上から GNSS 衛星信号に接近するのに費やした時間の測定を通じて、その位置を定義します。. GNSS信号が弱いため, 壁や建物を貫通できないため、屋外でのみ使用してください。.
超広帯域技術と高精度の Bluetooth 屋内測位は、サブメートルレベルの測位精度を実現できる 2 つの技術です.
RTLS タグは追加のセンサーをカバーして、追跡されている資産に関する追加のメッセージを収集できます。. 慣性センサーを備えた測位モジュールは、資産の落下を検出したり、GNSS 信号が失われたときに衛星ベースの測位を補完したりできます。. 同じく, 温度センサーは、デリケートな貨物を損なう可能性のある温度の逸脱を検出します.
ユーザーに位置情報を提供するため, RTLS にはインターネットに接続されたデータ パイプラインが必要です. 屋外リアルタイム追跡ソリューション, GNSSベースのソリューションを含む, 低消費電力と最大カバレッジを通じて改善された特定のセルラー通信に優れたサービスを提供します。 LTE猫 1 またはLTE-M.
6. RTLS における RFID の応用
RTLS は多くの例でよく開発されています, 正確にはテクノロジーが変化するため、その数は今後数年間で急速に増加すると推定されています, よりアクセスしやすくなり、運用へのより緊密な統合が可能になります。.
RTLS ヘルスケア / 医学
病院のスタッフは、医療機器の検索にかなりの時間を費やしています。, すでに緊張しているシステムにさらなる負担がかかることになる. 病院における RTLS は、ベッドや医療機器を迅速に見つけるのに役立ち、医師の場所を見つけるのにも役立つ可能性があります, スタッフも患者さんも.
倉庫の自動化
RTLS システムは、在庫を自動的に管理し、棚上の商品を見つけるのに役立ちます.
輸送と物流
リアルタイムの位置特定サービスにより、企業は供給と流通のプロセスに関連するあらゆる側面を深く理解できるようになります。. サプライチェーン管理の改善とは別に, 企業は、RTLS によって提供されるデータを使用してボトルネックを軽減し、その手順を簡素化したり、自社の商品のプロセスをリモートで監視したりすることもできます。, したがって、製品の品質が向上します.
フリートの管理
RTLS ができること フリート管理者が車両を追跡する, トラックを含む, タクシー, 車, 共有のもの, 等. マイクロモバイルソリューションプロバイダー(シェア電動スクーターを供給する企業など) 歩道での走行禁止などの地域の規制を遵守するよう強制するために、高精度の RTLS テクノロジーの使用を増やしています。.
交通の要所
交通機関 空港や鉄道駅を含むハブは荷物トレーラーを追跡できます, 特別な要求を持つ乗客, リアルタイム位置特定システム技術による地上職員と他の乗客. テクノロジーから収集されたデータを分析して、運行上の問題を検出して対処し、全体的な旅行体験を向上させることができます。.
7. RTLS ソリューション
ユーブロックスは常に革新的なRを実施してきました&D GNSS 測位アルゴリズムに基づく, 創業以来のRF技術と信号処理技術 1997. 最近では, 「クラウド・オン・チップ」での統合ソリューションの開発に専念してきました。, 技術革新をリードすることができました. ユーブロックスはまた、市場とユーザーのニーズを正確に理解することを可能にする深い市場洞察を備えた企業に成長しました。.
提供することに加えて、 GNSS ポジショニングソリューション, U-Blox は、IoT ユーザーからのデバイス通信と屋内測位に対する需要の高まりをよく理解しています。. したがって, u-Blox は、セルラー通信と短距離通信の製品ラインを拡張しただけでなく、GNSS 測位とセルラー通信機能の両方を実現できるモジュールを組み合わせて市場に提供し、ユーザーがコンパクトな RTLS ソリューションを考案できるようにしました。.
ビッグデータとスマート接続テクノロジーの急速な成長に伴い, u-Blox は、位置情報および通信技術のハードウェア プロバイダーであることに満足していません. 同社は、さまざまな分野の顧客が迅速な RTLS 導入を実現できるよう、IoT デバイスの位置情報のビジネス価値を最大化するサービスを活用し、「ハードとソフト」のアプローチで顧客にワンストップサービスを提供する方法を検討しています。.
AssistNow は GNSS を使用して最初の測位時間を短縮することで消費電力を削減します.
GNSS信号が利用できない場合, CellLocate は、携帯電話ネットワークのフィンガープリンティング技術を使用して大まかな位置特定を引き続き実行できます.
CloudLocate は、継続的な追跡が不要な超低消費電力が必要なアプリケーション シーン向けに、クラウド経由で位置を計算します。.
PointPerfect は、数秒でセンチメートルレベルの測位精度を実現する GNSS 強化データ サービスを提供します.
U-Blox Thingstream は、業界標準 MQTT に準拠した広範なエンドツーエンド ソリューションを使用して、顧客が IoT 接続の複雑な課題に取り組むことをサポートします。. これにより、追加の通信キャリア料金なしでIoT機器から企業のクラウドへデータを転送できるようになります。.
さらに, U-Blox IoT「Security as a Service」は、ユニークで不変のデバイス ID と信頼できる信頼のルートに基づいて、「エンドツーエンド」の概念を現実にもたらします。. 機密データが中間ノードで公開されるのを効果的に阻止します。, プラットフォームとサービスを使用して、RTLS タグやその他のインフラストラクチャが実際のファームウェアのみを動作させ、動作中に生成されたデータがターゲット ユーザーのみに表示されるようにします。.
8. 有名な RTLS 企業は何ですか
シーメンスRTLS
対テクノロジー
ユビセンスグループ
アイリスタ
ゼブラテクノロジーズ
ビースプーン
アクセス・インターナショナル
スタンレー・ヘルスケア
本質的な
サビテクノロジー
テレトラッキング
ソニター・テクノロジーズ
タイムドメイン
アイデンテックのソリューション
インテフレックス
GEヘルスケア
アウェアポイント株式会社
息
十
IBM
セントラック
